Písomka 1/A2: Zistite, či je podmnožina R pole

Moderators: Martin Sleziak, TomasRusin, Veronika Lackova, Nina Hronkovičová, bpokorna, davidwilsch, jaroslav.gurican, makovnik

Post Reply
Martin Sleziak
Posts: 5829
Joined: Mon Jan 02, 2012 5:25 pm

Písomka 1/A2: Zistite, či je podmnožina R pole

Post by Martin Sleziak »

Overte, či množina F={a+b3;a,bQ} s obvyklým sčitovaním a násobením reálnych čísel tvorí pole. (Fakt, že reálne čísla (R,+,) tvoria pole samozrejme môžete používať.)
Úloha takéhoto typu je vyriešená v úlohe 2.3.

Veľa vecí nebolo treba rozpisovať - stačilo napísať, že sa zdedia z poľa R. (Pracujeme s podmnožinou R a operácie + a sú rovnaké ako v R.)

Čiže veľa vlastností sa zdedí z väčšej množiny úplne automaticky: distributívne zákony, komutatívnosť a asociatívnosť oboch operácií. Možno nie úplne jasné na prvý pohľad, ale to že súčin nenulových prvkov je nenulvoý sa zdedí tiež z poľa R.

Veci, ktoré treba kontrolovať sú: Sú to binárne operácie? (Na toto mnoho ľudí zabudlo.) Existuje neutrálny prvok? Má každý prvok inverzný prvok?

Overenie či ide o binárne operácie znamená skontrolovať, či súčet a súčin dvoch prvkov z F je opäť z F:
(a+b3)+(c+d3)=(a+c)+(b+d)3(a+b3)(c+d3)=(ac+3bd)+(ad+bc)3

Ak a,b,c,dQ, tak aj a+c, b+d, ac+3bd aj ad+bc sú racionálne.

Nájdenie neutrálneho prvku pre sčitovanie a násobenie a aj nájdenie inverzného prvku pre sčitovanie je ľahké. (Takisto ako kontrola, či sú to prvky z F.)

O trošičku zaujímavejšie je to s inverzným prvkom vzhľadom na násobenie. Pre a+b30 máme
1a+b3=ab3(ab3)(a+b3)=ab3a23b2.

Pretože aa23b2 aj ba23b2 sú racionálne čísla, tento prvok patrí do F.
Zostáva ešte overiť, že ak a+b30, tak je menovaťeľ a23b2 nenulový. (Treba tu využiť, že 3 je iracionálne číslo.)

Úlohu som bodoval tak, že 1 bod som dal ak ste mali správne definíciu poľa, 1 bod za vlastnosti, ktoré sa zdedia R, 1 bod za inverzný prvok na násobenie, 1 bod za ostatné vlastnosti (ktoré sa síce nededia, ale je ich pomerne ľahké dokázať).
Post Reply